Samar

nieruchomości
[ Xe ] 4 f 6 6 s 2 62 Sm Układ okresowy
Ogólnie
Nazwa , symbol , liczba atomowa	Samarium, Sm, 62
Kategoria elementu	Lanthanoids
Grupa , kropka , blok	La , 6 , k
Popatrz	srebrzystobiały
numer CAS	7440-19-9
Numer WE	231-128-7
Karta informacyjna ECHA	100.028.298
Ułamek masowy powłoki Ziemi	6 ppm
Atomowy
Masa atomowa	150,36 (2) i
Promień atomowy (obliczony)	185 (238) po południu
Promień kowalencyjny	198 pm
Konfiguracja elektronów	[ Xe ] 4 f 6 6 s 2
1. Energia jonizacji	5.64371 (17) eV ≈ 544.54 kJ / mol
2. Energia jonizacji	11.078 (20) eV ≈ 1 068.9 kJ / mol
3. Energia jonizacji	23.55 (8) eV ≈ 2 270 kJ / mol
4. Energia jonizacji	41.64 (11) eV ≈ 4 020 kJ / mol
5. Energia jonizacji	62.7 (4) eV ≈ 6 050 kJ / mol
Fizycznie
Stan fizyczny	mocno
Struktura krystaliczna	trójkątny
gęstość	7,536 g / cm 3 (25 ° C )
magnetyzm	paramagnetyczny ( Χ m = 1,2 · 10-3 )
Temperatura topnienia	1345 K (1072 ° C)
temperatura wrzenia	2173 K (1900 ° C)
Objętość molowa	19,98 10-6 m 3 mol -1
Ciepło parowania	192 kJ / mol
Ciepło topnienia	8,6 kJ mol −1
Szybkość dźwięku	2130 m s −1 przy 293,15 K.
Przewodność elektryczna	1,06 · 10 6 A · V −1 · m −1
Przewodność cieplna	13 W · m −1 K −1
Chemicznie
Stany utleniania	2, 3
Elektroujemność	1,17 (w skali Paulinga )
Izotopy
izotop NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) Z P 144 Sm 3,07% Stabilny 145 Sm {syn.} 340 d ε 0.617 145 po południu 146 Sm {syn.} 68 ± 9 · 10 6 a α 2.529 142 Nd 147 Sm 14,99% 1,06 x 10 11 a α 2,310 143 Nd 148 Sm 11,24% 7 · 10 15 a α 1,986 144 Nd 149 Sm 13,82% 2 · 10 15 a α 145 Nd 150 cm 7,38% Stabilny 151 Sm {syn.} 90 a β - 0,077 151 Eu 152 Sm 26,75  % Stabilny 153 Sm {syn.} 46,27 godz β - 0,808 153 Eu 154 Sm 22,75% Stabilny
W przypadku innych izotopów patrz lista izotopów
Właściwości NMR
Spin kwantowa liczba I. γ w rad · T −1 · s −1 E r  ( 1 godz.) f L przy B = 4,7 T w MHz 147 Sm 7/2 −1,115 · 10 7 4.17 149 Sm 7/2 −0,919 10 7 3.44
instrukcje bezpieczeństwa
Oznakowanie zagrożeń GHS proszek niebezpieczeństwo Zwroty H i P. H: 260 P: 402 + 404
W miarę możliwości i zwyczajów stosuje się jednostki SI . O ile nie zaznaczono inaczej, podane dane dotyczą warunków standardowych .

Samar (od minerału samarskit , który nazwał niemiecki mineralog Heinrich Rose na cześć rosyjskiego inżyniera górnika Wasilija Samarskiego-Bychoweza ) jest pierwiastkiem chemicznym o symbolu Sm i liczbie atomowej 62. W układzie okresowym pierwiastek srebrzysty należy do zaliczany do grupy lantanowców i dlatego jest również jednym z metali ziem rzadkich . Samar to pierwszy naturalnie występujący element nazwany imieniem osoby.

historia

W literaturze znajduje się kilka przykładów odkrycia samaru.

1. W 1853 roku Szwajcar Jean Charles Galissard de Marignac zademonstrował spektroskopowo samar przy użyciu ostrej linii absorpcyjnej w tlenku didymu . W 1879 roku Francuz Paul Émile Lecoq de Boisbaudran wyizolował pierwiastek z mineralnego samarskitu ((Y, Ce, U, Fe) ₃ (Nb, Ta, Ti) ₅ O ₁₆ ). Nazwy minerałów i pierwiastków pochodzą od rosyjskiego inspektora górniczego (oficera górniczego) pułkownika Samarskiego-Bychoweza , który odkrył minerał.
2. W 1878 roku szwajcarski chemik Marc Delafontaine odkrył w tlenku didymu samar, który nazwał decipum. W 1879 roku, niezależnie od niego, Paul Émile Lecoq de Boisbaudran odkrył samar. W 1881 roku Delafontaine pokazuje, że jego wyizolowany pierwiastek zawiera inny pierwiastek oprócz samaru.
3. Spektroskopowe odkrycie z 1853 r. Przez Marignaca, wymienione w 1, zostało dokonane w 1878 r. Przez Paula Émile Lecoq de Boisbaudran.

W 1903 roku niemiecki chemik Wilhelm Muthmann wyprodukował metaliczny samar za pomocą elektrolizy .

Występowanie

Samar w ampułce w atmosferze argonu

Obecnie samar pozyskiwany jest prawie wyłącznie w Chinach.

Elementarne samar nie wydaje się dostojne. Jednak niektóre minerały, takie jak monazytu , bastnazyt i samarskite zawierać element. Monacyt zawiera do 1% samaru.

Wydobycie i prezentacja

Zaczynając od monacytu lub bastnasytu, metale ziem rzadkich są oddzielane za pomocą wymiany jonowej , ekstrakcji rozpuszczalnikiem lub osadzania elektrochemicznego . Na ostatnim etapie procesu tlenek samaru o wysokiej czystości jest redukowany do metalu za pomocą metalicznego lantanu i sublimowany .

nieruchomości

Samar jest dość stabilny w powietrzu, tworzy pasywującą, żółtawą warstwę tlenku . Błyszczący metaliczny samar zapala się powyżej 150 ° C. Reaguje z tlenem tworząc półtoratlenek Sm ₂ O ₃ . Reaguje gwałtownie z wodą, tworząc wodór i wodorotlenek samaru. Podobnie jak w przypadku wszystkich lantanowców, najbardziej stabilny stopień utlenienia wynosi +3.
Samarium występuje w trzech modyfikacjach. Punkty przejścia to 734 ° C i 922 ° C. Kationy Sm ³⁺ powodują żółknięcie roztworów wodnych.

Izotopy

Istnieją cztery stabilne i 19 niestabilnych izotopów promieniotwórczych . Najczęstszymi izotopami naturalnymi są ¹⁵² Sm (26,7%), ¹⁵⁴ Sm (22,7%) i ¹⁴⁷ Sm (15%).

posługiwać się

• Wraz z innymi metalami ziem rzadkich do lamp z łukiem węglowym do systemów projekcji filmowej.
• Domieszkowanie monokryształów fluorku wapnia do masera i lasera .
• Ze względu na duży przekrój poprzeczny dla neutronów termicznych i epitermalnych , samar jest używany jako pochłaniacz neutronów w zastosowaniach jądrowych. Ponieważ Sm-149 powstaje również jako produkt rozszczepienia, jest nieuniknioną trucizną neutronów w reaktorach jądrowych.
• Magnesy samarowo -kobaltowe : magnesy
  trwałe wykonane z SmCo ₅ mają wysoką odporność na demagnetyzację i koercyjne natężenie pola do 2200 kA / m. Ulepszony stop Sm ₂ Co ₁₇ jest bardziej skomplikowany w produkcji, ale ma wyższe właściwości magnetyczne i lepszą odporność na korozję.
  Stosowane są w silnikach krokowych do zegarków kwarcowych , silnikach napędowych w miniaturowych magnetofonach (Walkman, dyktafony), słuchawkach, czujnikach , złączach w mieszadłach i dyskach twardych . Jako materiały magnetyczne zmniejszające masę są również wykorzystywane w przemyśle lotniczym.
• Tlenek samaru optyczna szkła do absorpcji w podczerwieni dodanego związku.
• Związki samaru są używane do uwrażliwiania (świecącego) fosforu na promieniowanie podczerwone.
• Jako katalizator ; Tlenek samaru katalizuje uwodornienie i odwodornienie etanolu (alkoholu).
• Związki z samarem na mniej korzystnym stopniu utlenienia +2 (zwłaszcza jodek samaru (II) i bromek samaru (II)) są używane w syntezie organicznej (środki redukujące i odczynnik przeniesienia jednego elektronu, np. Sprzężenia pinakolowe za pośrednictwem samaru).
• W związku z radiofarmaceutycznym lekiem etylenodiaminotetra (kwas metylenofosfonowy) w medycynie nuklearnej do paliatywnej terapii przerzutów do kości i szkieletu .
• W medycynie samar izotopu ¹⁵³ jest stosowany w połączeniu z bisfosfonianem (leksidronamem) w leczeniu bólu kości w przebiegu raka ( terapia radionuklidami w przypadku przerzutów do kości ).

spinki do mankietów

• Tlenek samaru (III) Sm ₂ O ₃

• Fluorek samaru (III) SmF ₃
• Chlorek samaru (III) SmCl ₃
• Bromek samaru (II) SmBr ₂
• Bromek samaru (III) SmBr ₃
• Jodek samaru (II) SmI ₂
• Jodek samaru (III) SmI ₃

• Siarczan samaru (III) Sm ₂ (SO ₄ ) ₃

• Stop samarowo -kobaltowy , na przykład SmCo ₅ i Sm ₂ Co ₁₇
• Samar-153-EDTMP Samarium Fosfonian etylenodiaminy i tetrametylenu

linki internetowe

Wikisłownik: Samarium  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia

• Wejście do samarium. W: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, ostatnia wizyta 3 stycznia 2015.

Indywidualne dowody

1. ↑ Harry H. Binder: Leksykon pierwiastków chemicznych. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
2. ↑ Wartości właściwości (okienko informacyjne) pochodzą z www.webelements.com (Samarium) , chyba że określono inaczej .
3. ↑ CIAAW, Standardowe wagi atomowe poprawione w 2013 r .
4. ↑ ^{b c d e} wejścia, samaru w Kramida, A. Ralchenko Yu, Czytnik J. i NIST ASD zespołu (2019). NIST atomowej Widma bazy danych (wersja 5.7.1.) . Wyd .: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ).  Źródło 13 czerwca 2020 r.
5. ↑ ^{b c d e} wejścia, samaru w WebElements, https://www.webelements.com , dostępne w dniu 13 czerwca 2020 roku.
6. ^ NN Greenwood, A. Earnshaw: Chemia pierwiastków. Wydanie 1. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9 , s. 1579.
7. ↑ Robert C. Weast (red.): Podręcznik chemii i fizyki CRC . CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9 , str. E-129 do E-145. Wartości są oparte na g / mol i podane w jednostkach cgs. Podana tutaj wartość jest obliczoną z niej wartością SI, bez jednostki miary.
8. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian RG Evans, Shoufeng Yang: Poprawione wartości punktów wrzenia i entalpii parowania pierwiastków w podręcznikach. W: Journal of Chemical & Engineering Data . 56, 2011, ss. 328-337, doi: 10.1021 / je1011086 .
9. ↑ Norikazu Kinoshita et al .: krótszym ¹⁴⁶ Sm Half-Life Zmierzone i implikacje dla ¹⁴⁶ SM ¹⁴² Nd Chronologia w Układzie Słonecznym. W: Science. Vol 335, wydanie 6076, 30 marca 2012, str. 1614-1617. (PDF; 4,3 MB) Dotychczasowe wartości literaturowe: 103 ± 5 · 10 ⁶ a.
10. ↑ ^{a b} Arkusz danych proszku Samarium (PDF) firmy Merck , dostęp 26 kwietnia 2017 r.
11. ^ ^{A b} Chemistry in its Element - Samarium , Royal Society of Chemistry .
12. ↑ Występowanie i produkcja surowców mineralnych - porównanie krajów. (PDF) Federalny Instytut Nauk o Ziemi i Zasobów Naturalnych, dostęp 22 października 2015 r . 
13. ↑ Ziemie rzadkie: spór o siłę rynkową Chin wkracza w nową turę. W: heise.de. Źródło 22 października 2015 r .